Уроки 33–34 · 2 урока · М. А. Мирзаахмедов, Ш. Н. Исмаилов, А. К. Аманов (алгебра и начала анализа), Б. К. Хайдаров (геометрия). Математика, 10 класс, части 1 и 2, 1-е издание. EXTREMUM PRESS, Ташкент, 2017
33
Графики простых функций, заданных параметрически
Учебник, часть 2: с. 51–52
ЦельПо параметрическому заданию x = φ(t), y = ψ(t) исключать t и находить уравнение траектории точки.
Координаты движущейся точки могут зависеть от времени (или другого параметра t): x = φ(t), y = ψ(t). Множество точек (x; y), получаемых при всех t из заданного промежутка, — график параметрически заданной функции, или траектория точки. В линейных случаях выражаем t из одного уравнения и подставляем в другое, получая зависимость между x и y. Когда встречаются синус и косинус, выделяем sin t и cos t и пользуемся тождеством sin²t + cos²t = 1. Система x = a + R cos t, y = b + R sin t задаёт окружность: (x − a)² + (y − b)² = R² с центром (a; b) и радиусом R. Система x = p cos t, y = q sin t (p, q > 0) задаёт эллипс x²/p² + y²/q² = 1 с полуосями p и q. График можно также построить, придав t несколько значений и отметив точки.
Примеры
x = 3t − 2, y = t + 4. Из первого уравнения t = (x + 2)/3; подставляя во второе, получаем y = (x + 2)/3 + 4 = (x + 14)/3, то есть x − 3y + 14 = 0 — прямая.
x = 2 + 4 cos t, y = 1 + 4 sin t. cos t = (x − 2)/4, sin t = (y − 1)/4; из sin²t + cos²t = 1 получаем (x − 2)² + (y − 1)² = 16: окружность с центром (2; 1) и радиусом 4.
Работа в классе
В тетради отметьте точки x = 5 cos t, y = 5 sin t для t = 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, …, соедините их плавной кривой и назовите фигуру.
Упражнения
1
Что такое параметрически заданная функция?
И x, и y заданы как функции параметра t: x = φ(t), y = ψ(t).
2
Исключите t из x = t + 3, y = 2t − 1 и запишите y через x.
y = 2x − 7
3
Какую кривую задают x = 6 cos t, y = 6 sin t?
Окружность с центром в начале координат и радиусом 6: x² + y² = 36.
4
Почему для окружности используется sin²t + cos²t = 1?
Потому что, если записать x и y через cos t и sin t, сумма их квадратов уже не зависит от t и равна постоянной R².